芝加哥南环区,以太动力地下实验室。
凌晨两点十五分。
林允宁推开防火门的时候,一般混杂着臭氧和松香味道的冷冽气息扑面而来。
他下意识地紧了紧身上的阿玛尼西装领口。
这套衣服是雪若特意为了晚宴订制的,剪裁贴身,但显然不防寒。
他踩着那双锃亮的漆皮皮鞋,跨过地上几卷散乱的绝缘胶带,脚底传来黏糊糊的触感。
“别过来!老板,就在那条黄线外面站着!”
赵晓峰的声音听起来像是快哭了。
他整个人缩在一台硕大的泰克(Tektronix) 示波器后面,手里死死攥着那根昂贵的有源探头,指关节发白。
“这根探头我上个月才申请买的,三千美金啊......”
赵晓峰盯着探头的尖端,在那根镀金的针尖上,此刻正覆盖着一层白色的霜花。
林允宁停下脚步,眯起眼睛看过去。
工作台中央,那块原本黑色的赛灵思Virtex-5FPGA芯片,现在看起来像是一块刚从液氮罐里捞出来的石头。
白色的冰晶不是杂乱无章地堆积,而是沿着芯片四周的引脚,像某种几何分形一样向外生长。
每一根晶柱都棱角分明,在惨白的日光灯下折射出冷光。
而在芯片旁边,那台笨重的安捷伦精密电源正在发出刺耳的蜂鸣声,红色警报灯闪烁的频率快得连成了一条线。
“读数?”
林允宁问。他没有大喊大叫,只是走过去,随手拉过一把转椅坐下,皮鞋尖轻轻踢了踢赵晓峰的小腿。
“乱套了。”
赵晓峰咽了口唾沫,把万用表的屏幕转过来,“电流是负的。刚才我想注入一点白噪声信号,看看你那个‘林-佩雷尔曼算子,能不能扛得住干扰。结果信号发生器的输出端直接冒烟了??就是你闻到的这股糊味儿。”
“然后这玩意儿就开始抽风。”
克莱尔?王此时正蹲在电源柜旁边。
她那件几千美金的Hervé Léger绷带裙下摆被她粗鲁地撩起来打了个结,身上披着林允宁那件黑色的羽绒服,像个刚刚逃难出来的名媛。
“这是逻辑死锁(deadlock)。”
克莱尔一边疯狂敲击键盘,一边头也不回地吼道,“后台日志显示所有的逻辑门都在全速运转,算力占用率100%。但没有热量输出?
“这不科学。这就好比我开着法拉利把油门踩到底,结果引擎不仅没发热,还把周围的空气给冻住了?”
她猛地站起来,长发甩在身后:
“我要拔闸了。这东西违反了热力学第二定律,看着心烦。”
她的手伸向墙上的总电源闸刀,指尖刚碰到红色的塑料把手。
“别动。”
林允宁的声音不大,但他随手抓起桌上的一支马克笔扔了过去。笔盖精准地砸在克莱尔手背上。
“哎哟!”
克莱尔吃痛,缩回手,瞪着林允宁,“你干嘛?”
“你现在拔闸,这间实验室的装修费就得从你工资里扣。’
林允宁站起身,走到芯片前,但他没有靠得太近,保持了半米的距离。
他能感觉到一股明显的寒气正在从那个黑色方块上辐射出来,激得他脖子上的汗毛都竖了起来。
“系统,”他在心中默念,“启动模拟科研。”
幽蓝色的光幕在视网膜上展开,只有他能看见。
【课题:拓扑保护下的高能逻辑电路强制断电后果模拟】
【输入参数:非局域耗散场强=0.01,当前涡量密度||w||->00,环境温度293K】
【注入模拟时长:10小时】
【模拟开始。】
意识沉入纯白空间。时间流速在此刻停滞。
【第1小时,你将视角缩微至纳米尺度。你看见了芯片内部的电子流。它们不再是像台球一样在晶格间乱撞,而是被“林-佩雷尔曼算子”构建的拓扑势阱约束在一条条莫比乌斯环状的轨道上。】
【第3小时,你观察到电子在边缘态(Edge States) 中进行弹道输运。没有散射,意味着没有电阻,也就没有焦耳热。但这是一种极度有序的低熵状态,就像是一群在高速公路上以300公里时速紧贴着飞行的赛车。】
【第9小时,你模拟了突然切断电源的瞬间。外部约束场消失。那些被拓扑结构锁死的高能电子流瞬间失去导向。它们像脱轨的列车一样撞向晶格。动能将在纳秒级时间内转化为无序的热能。】
【模拟结果:芯片核心温度将在0.003秒内突破3000摄氏度。硅基板会瞬间气化,体积膨胀1600倍。这会引发一次物理性的爆炸。威力相当于一颗标准手雷。】
林允宁睁开眼,眨了眨干涩的眼皮。
“这不是死锁。”
他指着那块结霜的芯片,语气平静得像是在讲课,“晓峰,去工具架上拿热风枪。如果没有,那边的电吹风也行,调到最热那档。
“啊?”
赵晓峰愣了一下,推了推鼻梁上滑下来的眼镜,“给它......加热?它现在看起来快冻裂了,再加热会不会炸?”
“让你拿就拿,哪那么多废话。”
林允宁解开衬衫袖口的扣子,把袖子卷到手肘,“克莱尔,别碰闸刀。你过来看屏幕。”
赵晓峰连滚带爬地找来一把工业热风枪,插上电,调到300度档位。那股加热丝烧红的味道瞬间弥漫开来。
“对着芯片吹。距离十公分,别停。”
“呼??”
热风呼啸而出。原本凝结在芯片表面的冰晶开始迅速融化,水珠顺着引脚滚落到防静电垫上,发出轻微的“滋滋”声。
克莱尔抱着双臂,一脸“我看你还能搞出什么花样”的表情盯着屏幕。
但下一秒,她的瞳孔缩了一下。
“见鬼......”她凑近了显示器,“电流读数......稳住了?”
随着热量的注入,安捷伦电源上的红色警报灯竟然熄灭了。
电流读数从乱跳的负值,缓慢爬升到了一个极低的正常区间。
“温度升高,反而效率变高了?”克莱尔转头看向林允宁,“这东西是把热量当早饭吃了吗?”
“差不多。”
林允宁从赵晓峰手里接过马克笔,拖过旁边一块沾满油性笔痕迹的白板。
他在上面写下了那个不等式:
d/dt H(t)<=- C *||w||^2 /(1 +λ* K(t))
“这个入,是我在圣彼得堡搞出来的几何开关。”
林允宁用笔尖点了点那个符号,“在流体力学里,它是用来平滑湍流的。但在电子流里,它把这块FPGA变成了一个泵。”
他在白板上画了一个圆圈,然后在圆圈上画了一个单向箭头。
“通常情况下,电子撞击晶格产生热量,这是熵增。电脑越用越烫。”
林允宁指了指那个正在被热风枪烘烤的芯片,“但我写的这个逻辑门,构造了一个‘无散射通道”。
“根据兰道尔原理(Landauer's Principle),擦除信息需要能量。这块芯片现在的运算量巨大,它需要能量来维持这种低熵的有序流动。
“既然它不产生热,它就得从环境里吸热。它把环境的热能,转化为了维持电子有序运动的势能。
“简单来说,它是个麦克斯韦妖(maxwell's demon)。它在通过计算,逆向减少局部的熵。”
赵晓峰的手抖了一下,热风枪差点烫到自己的手。
“老板,”
他咽了口唾沫,“你是说我们造了个......逻辑超导空调?”
“可以这么理解。”
林允宁把笔盖盖上,发出清脆的“咔哒”声,“只要不破坏它的拓扑结构,它就能以近乎零的功耗运行。给它点热量,它跑得更欢。”
克莱尔深吸了一口气,眼神变得复杂起来。
作为程序员,她习惯了逻辑的确定性,这种物理层面的诡异现象让她感到不安。
“那如果......我是说如果,dARPA的那帮人把这玩意儿拆开呢?”
克莱尔指了指芯片,“那个索恩博士肯定会把它送进实验室,用电子显微镜去扫它的内部结构,或者用探针去戳它,想搞清楚里面的逻辑是怎么写的。”
“那就是最精彩的部分了。
林允宁走到工作台前。
此时芯片表面的霜已经完全化了,露出了黑色的封装壳体。
它看起来普普通通,就像任何一块只值几美元的电子元件。
“一旦有外部探针接触,或者有人试图用高能射线去扫描内部逻辑,就会破坏这个入几何开关的边界条件。”
林允宁伸出手指,在空气中做了一个“崩塌”的手势。
“只要边界条件一破,拓扑保护瞬间消失。
“那些被积攒起来的,原本像溜冰一样顺滑的电子,会瞬间变成狂暴的热流。
“根本不需要我们写什么自毁代码。这就是物理层面的自毁程序。它会释放出刚才它吃”掉的所有热量,再加上短路产生的能量。”
他抬起头,看向实验室惨白的日光灯,嘴角勾起一抹疲惫的笑意:
“这把锁,除非他们能先解开纳维-斯托克斯方程,否则,上帝来了也只能看着它变成一堆硅灰。”
次日清晨。
早春的芝加哥,晨光总是带着一种灰蓝色的冷调。
总裁办公室里,此时像是一个经历过狂欢派对后的灾难现场。
价值连城的意大利真皮沙发上,堆满了写满公式的A4纸,有些纸上还沾着咖啡渍。
地毯上散落着十几个空的红牛罐子,被捏扁的铝罐反射着微光。
赵晓峰已经在角落的地毯上睡着了,怀里还抱着那个热风枪,像抱着个泰迪熊,发出轻微的鼾声。
克莱尔趴在红木会议桌上,身上盖着林允宁的羽绒服。
她那精致的眼妆有点晕开了,在眼角留下一抹黑色的痕迹,看起来少了几分犀利,多了几分真实。
林允宁坐在落地窗前,手里转着一杯已经没气的苏打水。
他一夜没睡。
他在脑海里反复推演那个公式的边界。
黑盒只是第一步。
他刚刚打开了一扇门,门缝里透出的光既诱人又危险。
如果电子流可以被这样控制,那么......更宏观的流体呢?
比如血液?
比如核聚变反应堆里的等离子体?
突然,桌上那部红色的保密电话响了。
这种老式的铃声在安静的清晨显得格外刺耳,简直像是防空警报。
赵晓峰动了动腿,翻了个身继续睡。
克莱尔迷迷糊糊地哼了一声,把头埋进臂弯里。
林允宁放下杯子,揉了揉发胀的太阳穴,走过去接起电话。
“哪位?”他的声音沙哑,带着熬夜后的颗粒感。
“林允宁先生?”
电话那头的声音庄重、沉稳,带着一种英式英语特有的矜持和优越感,“我是尼克?伍德豪斯(Nick woodhouse),克莱数学研究所(CmI)的主席。”
林允宁挑了挑眉。他看了一眼墙上的挂钟,早上六点半。
英国人都这么没礼貌,挑大早晨打电话么?
“伍德豪斯教授,”
林允宁靠在桌沿上,“如果是关于千禧年大奖的问题,我想佩雷尔曼已经给过你们答案了。我确实找过他,但他连我的钱都不收。”
“不,不完全是。”
伍德豪斯的声音里透着一丝压抑不住的激动,甚至能听到背景里翻阅纸张的声音,“我们的科学顾问委员会??包括费弗曼教授和阿蒂亚爵士??昨晚连夜审查了您和佩雷尔曼先生关于NS方程正则性的预印本。
“虽然佩雷尔曼拒绝领奖,但我们一致认为,您提出的‘林-佩雷尔曼判据,是对几何分析领域的一次革命性贡献。
“它不仅解决了奇点的分类问题,更重要的是,它为纯数学引入了一种全新的物理视角。”
伍德豪斯顿了顿,语气变得郑重其事:
“因此,委员会决定,授予您本年度的克莱研究奖(Clay Research Award)。颁奖典礼将于下个月在哈佛大学举行。我们希望您能出席,并做一个关于‘有限时间奇异性’的报告。
林允宁握着听筒,目光穿过落地窗,看向楼下开始忙碌的街道。
一辆垃圾车正在清运巷子里的垃圾,发出轰隆隆的巨响。
纯数学的胜利?
几何学的皇冠?
他低下头,透过地板仿佛能看到楼下实验室里那块差点把人冻伤,甚至可能炸掉整个大楼的“怪物芯片”。
那些数学家们以为他在纸上画了个漂亮的圈,是个精美的艺术品,可以放在博物馆里供人瞻仰。
却不知道他把魔鬼放了出来,而且把它装进了一个黑盒子里。
“我会去领奖的,伍德豪斯教授。”
林允宁轻笑了一声,那笑声在清晨的办公室里显得有些荒诞,“我很荣幸。’
“太好了!”伍德豪斯似乎松了口气,“那么您的报告题目是......”
“就叫‘应用数学吧。”
林允宁淡淡地说,“顺便,我会给你们带去一个......小小的演示。希望哈佛大学演讲厅的保险丝足够结实。”
挂断电话,林允宁转身。
克莱尔不知什么时候已经醒了。
她用手捋了捋乱糟糟的长发,正揉着惺忪的睡眼,一脸起床气地看着他。
“谁啊?大清早的,吵死了。”
“一群数学家。请我去拿奖的。”
林允宁拿起椅背上的西装外套,随意地搭在肩上,那种疲惫感一扫而空,取而代之的是一种猎人看到猎物的眼神。
“下个月去波士顿,你和晓峰陪我一起去。”
“去干嘛?那边的龙虾比较好吃?”克莱尔打了个哈欠。
“去见见世面。”
林允宁走到门口,回头看了一眼那个还在沉睡的实验室,“顺便让世界看看,什么叫真正的‘数学武器”。